我在美國當數學老師(56)
文章來源: 66512015-02-10 19:30:19

比特老師的三個學生轉來以後,我不打算在課堂上教他們任何課程,讓他們自己管理自己。

我跟他們說:“我已經了解過你們過去的學習情況,你們在比特老師的班裏,該學的都學過兩遍了。在我的班裏,我不會再教你們一遍的,你們要認認真真自己複習,自己找些課本上的練習題來做,不懂的時候可以問我。”

我以為,我什麽課程都不教,什麽練習題也不規定去做,到考試的時候,他們不會有多大進步的,考試及格的概率最多就隻有百分之一,這百分之一就是運氣。

但是,我會用一些時間,給他們講些如何進行邏輯分析的問題,甚至開幾句玩笑,以使課堂氣氛不至於太沉悶,也免得他們在課堂上總幹些別的事情。

他們聽到我給他們這麽輕鬆的學習計劃後,都高興極了。

其中一個學生說:“老師你真好,不要我們重學一遍,比特老師就太死板了。”

我說:“既然已經給你們換了老師,就不要再說前任老師的壞話,明白嗎?”

有一天,艾薩斯問我如何計算概率,我就先給她解釋概率的定義。

我說,通常,我們用概率來研究隨機事件發生的可能性有多高,用百分數、分數、或者0 - 1的小數來表示。所謂概率,隻是一種對未來事件是否會發生的估計和猜測,並不代表事件真的要發生或者不發生。

我問她:“估計和猜測有什麽區別嗎?”

她想了一下:“應該沒什麽區別,是同一個意思吧?”

我說:“是有區別的。估計,是根據一些現象和數據作出可能性有多高的判斷;而猜測,在很大程度上是沒有依據的,隻是隨意一個數而已。”

她問我:“能不能給我舉個例子?”

“例如,我要你估計我今年幾歲了?如果你說,國老師大概四十幾歲、五十幾歲、或者大概六十幾歲,都靠譜,這就是估計,因為你根據我的外貌舉止作出有可能的判斷。但如果你說,國老師今年十八歲,或者今年起碼八十歲,這就是猜測,因為這一點依據都沒有,隻是瞎猜。”

“那我明白了估計和猜測的區別,但為什麽概率是估計和猜測都有?”

“因為概率隻是對事件會不會發生做數學上的分析,但卻不能肯定事件會不會發生。”

“既然概率是多少,都不能確定事件會不會發生,那計算概率還有什麽意義?”

“這意義就在於我們可以知道,可能發生的事件在所有事件中占有多大的比例。”

“那麽,計算概率和計算百分比就是同一種方法了。”

“在計算簡單的概率時,就可以這麽理解。”

“那以後我遇到簡單的概率計算時,我把它當作比例來計算就可以了,對不對?”

“完全正確。”

“那就很簡單了。”

我繼續說:“剛才我們所討論的,你從中就學會了一種數學邏輯推理啦。”

她聽了很高興:“這就是數學邏輯推理?這麽簡單嗎?我還以為數學邏輯推理是很神秘的東西。”

又有一天,我要求這三個學生思考這個問題:“1”的定義是什麽?“2”的定義是什麽?“3”的定義是什麽?

我給他們先作些解釋和提示:你們認為數字“1”是什麽,“2”是什麽,“3”又是什麽?不作任何運算,“2”會不會是“1”,而“1”又會不會是“2”或者“3”?

我給他們十分鍾的時間思考一下,然後再回答我的問題。

毫無疑問,他們的回答當然是這樣:“1”就是“1”,就像1支筆、1本書、1元錢。“2”就是“2”,1支筆加上1支筆就是2支筆,1本書加上1本書就是2本書,1元加1元就是2元。不作任何計算,“1”不能成為“2”,而“2”也不能成為“1”。

我告訴他們,答案不完全正確。

他們說:“難道‘1’可以是‘2’,‘2’可以是‘1’,怎麽可能?”

我說:“學數學,對數字要有深一層的理解,才能叫做學數學,要不,隻能叫做學玩數字遊戲。”

隨後,我跟他們討論數字更深一層的數學意義。

首先,1, 2, 3, 4,…,是對一個特定的標準的比較,才出現了各種各樣的數。我在白板上畫了一條線段,接著說,例如,這條線段就是一個特定的標準,我們可以把它定義為“1”。我在白板上再畫了幾條長度不一的線段,分別為“1”的2倍、3倍、4倍。我拿這幾條線段與標準線段“1”作比較,我說,這就是“2”、“3”、“4”。

我這麽一說,他們突然提起精神來,很認真地聽我解釋下去。

我繼續說,如果我把“2”線段作為標準,會出現什麽變化呢?這樣,原來的“2”變成了“1”,而原來的“1”就隻能是“0.5”,原來的“3”也隻能是“1.5”,原來的“4”就變成了“2”。

我問他們:“從這個例子中,你們得到什麽啟發嗎?”

一個同學說:“不同的比較標準,會有不同的數。”

我說:“很好,完全正確。也就是說,數是各種事物在數量上對某一個特定標準的比較。”

所以,我們就有了尺,有了秤,有了時鍾,各種各樣的計量器具,這些器具的作用都是用來做比較標準的。我們定義了一個長度為“1寸”,那麽,所有的長度都以它為標準,我們就量出了“2寸”、“3寸”、等等。同樣,我們定義了一個重量為“1磅”,所有的重量都以它為標準,我們就稱出了“1.5磅”、“3磅”、等等。如果采用不同的標準,即使是相同的東西,就會有不同的“數”,這樣我們就要單位換算,來找出相應的“數”來。

我問他們:“在現實生活中,數必須與什麽聯係在一起,才有實際意義?”

他們回答我:“是事物的運算單位。”

我說:“那就對了,所以,我們在解數學應用題的時候,一定要根據運算單位來分析,才能找到正確的思路,而不至於瞎碰答案。如果純粹的數字運算,是數學家做的事,對我們來說,隻能是數字遊戲,毫無意義。”

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